JPS62297527A - Spherical joint also functioning as mechanical interlock - Google Patents
Spherical joint also functioning as mechanical interlockInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 3、 〔発明の詳細な説明〕 定粟上皇且且分立 本発明はボールとソケット接手即ち球面接手に関する。[Detailed description of the invention] 3. [Detailed description of the invention] Retired Emperor and Separate Emperor The present invention relates to ball and socket joints.
特に1本発明はソケットとボールスタッドとの間にエラ
ストマー材料を介挿した球面接手に関する。In particular, one invention relates to a spherical hand with an elastomeric material interposed between a socket and a ball stud.
災来曵荻上
球面接手は既知であり、1JIi常は相対運動する負荷
伝達部材間に使用する。代表的な球面接手は一方の負荷
伝達部材に連結するボールスタッドと。BACKGROUND OF THE INVENTION Spherical grips are known and are commonly used between load transmitting members that move relative to each other. A typical spherical hand is a ball stud connected to one load transmission member.
他方の負荷伝達部材に連結するソケットとを有する。ボ
ールスタッドはソケットによって画成される室内に配置
したボール部分を含む。ボールスタッドのボール部分と
ソケットとの間に支持装置が形成され、ボールスタッド
とソケットとの間に力を伝達し両者間の相対運動を可能
にする。and a socket connected to the other load transmission member. The ball stud includes a ball portion disposed within a chamber defined by a socket. A support device is formed between the ball portion of the ball stud and the socket to transmit forces and permit relative movement between the ball stud and the socket.
既知の球面接手の例として米国特許第2979353号
、 3843272号、 4235558号がある。こ
の特許に示す球面接手はエラストマー支持材料がボール
スタッドのボール部分とソケットとの間に介挿される。Examples of known spherical hands include US Pat. No. 2,979,353, US Pat. No. 3,843,272, and US Pat. The spherical hand shown in this patent has an elastomeric support material interposed between the ball portion of the ball stud and the socket.
エラストマー材料はボールスタッドとソケットとの間に
介挿されボールスタッドとソケットを弾性的に相互連結
する。ボールスタッドとソケットとの相対運動間にエラ
ストマー材料は弾性的に変形する。エラストマー材料は
弾性であるため、ボールスタッドとソケットが初期相対
位置から動いた時はボールスタッドとソケットを初期相
対位置に押圧する。An elastomeric material is interposed between the ball stud and socket to resiliently interconnect the ball stud and socket. The elastomeric material deforms elastically during relative movement of the ball stud and socket. Because the elastomeric material is elastic, it urges the ball stud and socket to their initial relative position when the ball stud and socket are moved from their initial relative position.
この構造において、エラストマー材料は所要の接着剤に
よってボールスタッドのボール部分に接着してエラスト
マー材料のボールスタッドのボール部分に対する?lt
りを防ぐ。更に、エラストマー材料のソケットに対する
滑りを防ぐために、エラストマー材料をソケットに接着
する。この技法は米国特許第3843272号に記載さ
れる。しかし、この接着過程は比較的高価であり、所要
の接着性を得るには要監視する必要がある。In this construction, the elastomeric material is bonded to the ball portion of the ball stud by the required adhesive and the elastomeric material is bonded to the ball portion of the ball stud. lt
prevent Additionally, the elastomeric material is bonded to the socket to prevent the elastomeric material from sliding against the socket. This technique is described in US Pat. No. 3,843,272. However, this bonding process is relatively expensive and must be monitored to obtain the desired adhesion.
エラストマー材料のソケットに対する滑りを防ぐ他の技
法は、エラストマー材料をボール部分とソケットとの間
で所要の圧縮即ち予荷重を作用する。これはエラストマ
ー材料がソケットの面に緊密に楔入する。この技法は過
大トルクヒステレシスと称される問題点を生ずる。即ち
、圧縮はエラストマー材料内に大きな内部応力を発生さ
せる。Another technique for preventing slippage of the elastomeric material relative to the socket is to apply a required compression or preload to the elastomeric material between the ball portion and the socket. This causes the elastomer material to wedge tightly into the face of the socket. This technique creates a problem called overtorque hysteresis. That is, compression creates large internal stresses within the elastomeric material.
ボールスタッドとソケットが相対運動した時は内部応力
は変化する。ボールスタッドとソケットの相対運動を生
じさせた力がなくなった時に、内部応力が組立時と異な
るため、エラストマー材料は初期位置に戻らない。それ
故、ボールスタッドとソケットが初期相対位置に戻らな
い場合がある。Internal stress changes when the ball stud and socket move relative to each other. When the force that caused the relative movement of the ball stud and socket is removed, the elastomeric material does not return to its initial position because the internal stresses are different than during assembly. Therefore, the ball stud and socket may not return to their initial relative positions.
発1Fυ1斐
本発明はソケットとボールスタッドとの間にエラストマ
ー材料を介挿した球面接手に関する。本発明によって、
ボールスタッドのボール部分とソケットとの間のエラス
トマー材料を接着することは不必要になる。かくして本
発明は接着に伴う問題点を除去する。更に、エラストマ
ー材料はボール部分とソケットとの間で組立時に圧縮し
ない。The present invention relates to a spherical hand in which an elastomer material is inserted between a socket and a ball stud. According to the present invention,
Gluing the elastomeric material between the ball portion of the ball stud and the socket becomes unnecessary. The present invention thus eliminates the problems associated with adhesion. Furthermore, the elastomeric material does not compress during assembly between the ball portion and the socket.
このため本発明はエラストマー材料の予荷重に伴う過大
トルクヒステレシスの問題を最小にする。Thus, the present invention minimizes the problem of excessive torque hysteresis associated with preloading of elastomeric materials.
本発明の球面接手はボールスタッドのボール部分とエラ
ストマー材料との間に機械的インターロックを有する。The spherical hand of the present invention has a mechanical interlock between the ball portion of the ball stud and the elastomeric material.
即ち、ボール部分は円周方向に離間した凹部を有する。That is, the ball portion has circumferentially spaced recesses.
エラストマー材料はボール部分を埋設し、凹部内に突出
して充満する。これはボールスタッドをエラストマー材
料に機械的にインターロックし、エラストマー材料のボ
ールスタッドに対する滑りを防ぐ。The elastomeric material embeds the ball portion and protrudes into and fills the recess. This mechanically interlocks the ball stud to the elastomeric material and prevents the elastomeric material from sliding against the ball stud.
本発明の他の特徴はエラストマー材料をソケットに機械
的にインターロックする。ボールスタッドはソケットの
長円の開口を通って突出する。ボールスタッドは開口の
軸線に沿う揺動とボールスタッドの軸線を中心とする回
動に限定される。エラストマー材料は比較的均等な厚さ
のバンド部分を有してソケットとボールスタッドとの間
に取付ける。ソケットの画成するスペースがエラストマ
ー材料の一部を係合させ、バンド部分に対して円周方向
の位置とし、エラストマー材料のソケットに対する滑り
を防ぐ。Another feature of the invention mechanically interlocks the elastomeric material to the socket. The ball stud projects through an oblong opening in the socket. The ball stud is limited to rocking along the axis of the opening and rotation about the axis of the ball stud. The elastomeric material has a band portion of relatively uniform thickness to attach between the socket and the ball stud. A space defined by the socket engages a portion of the elastomeric material in a circumferential position relative to the band portion, preventing slippage of the elastomeric material relative to the socket.
本発明の実施例によって、エラストマー材料は各部を異
なる硬度として構成する。比較的低い硬度を有する弾性
変形可能層はソケットとボールとの間としボールスタッ
ドとソケットを弾性的に相互連結する。比較的高い硬度
の部分は弾性変形可能層から突出してボールスタッド及
び又はソケットと機械的インターロックする。According to embodiments of the invention, the elastomeric material is configured with different hardnesses. An elastically deformable layer having a relatively low hardness is between the socket and the ball and elastically interconnects the ball stud and the socket. A relatively hard portion protrudes from the elastically deformable layer to mechanically interlock with the ball stud and/or socket.
実上方
本発明を例示とした実施例並びに図面について説明する
。Embodiments and drawings illustrating the present invention will be described.
本発明はソケットとボールスタッドとの間にエラストマ
ー材料を介挿した球面接手に関する。本発明は各種の構
成が可能であるが第1図に示す例では球面継手20は負
荷伝達部材間を相対運動可能に連結する。球面接手20
の代表的用途は自動車の種々の部材のシャシ一連結部で
ある。The present invention relates to a spherical hand with an elastomeric material interposed between a socket and a ball stud. Although various configurations of the present invention are possible, in the example shown in FIG. 1, the spherical joint 20 connects the load transmitting members so that they can move relative to each other. Ball surface hand 20
A typical use is as a chassis connection for various parts of an automobile.
球面接手20はソケット22とボールスタッド24とを
有する。ソケット22は一方の負荷伝達部材に連結する
。ボールスタッド24は他方の負荷伝達部材に連結する
。The spherical hand 20 has a socket 22 and a ball stud 24. Socket 22 connects to one load transfer member. Ball stud 24 connects to the other load transfer member.
第2図に示す通り、ソケットは上部部材32と下部部材
34とを有する。上部部材32下部部材34は金属板か
ら型打する。上部部材32は球状部分36と開口38と
を有する。上部部材32は球状部分36から半径方向外
方に延長した4個の部分42を第1図に示す通りに形成
し、第2図に示す内部スペース44を画成する。部分4
2は更に第2図に示す通り球状部分36から上方に延長
する。下部部材34は球状部分46を有する。上部部材
32の球状部分36とスペース44とは下部部材の球状
部分46と組合せて室5oを形成する。As shown in FIG. 2, the socket has an upper member 32 and a lower member 34. Upper member 32 and lower member 34 are stamped from sheet metal. Upper member 32 has a spherical portion 36 and an aperture 38 . Upper member 32 has four portions 42 extending radially outwardly from spherical portion 36 as shown in FIG. 1 to define an interior space 44 as shown in FIG. part 4
2 further extends upwardly from the bulbous portion 36 as shown in FIG. Lower member 34 has a spherical portion 46 . The spherical portion 36 of the upper member 32 and the space 44 combine with the spherical portion 46 of the lower member to form the chamber 5o.
ボールスタッド24は鋼の鍛造品であり、ボール部分5
2と、これから延長するシャンク部分54とを有する。The ball stud 24 is a steel forging, and the ball portion 5
2 and a shank portion 54 extending therefrom.
ボール部分52は室50内とする。ボール部分52はボ
ールスタッドの長手軸線に直角の面内でボール部分の外
周を囲んで延長する赤道線53を有する。シャンク部分
54は開口38を通って外方に延長する。The ball portion 52 is within the chamber 50. The ball portion 52 has an equatorial line 53 extending around the outer circumference of the ball portion in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the ball stud. A shank portion 54 extends outwardly through the aperture 38.
第15に示す開口38は長円状とする。開口38の寸法
Aは寸法Bより大きい。開口38の寸法Bはシャンク部
分54の直径より大きい。寸法Aはボールスタッドのシ
ャンク部分54の直径より著しく大きい。かくして、シ
ャンク部分54は寸法Aに沿う方向のみの動きに限定さ
れる。シャンク部分54が寸法Aに沿う経路56内を往
復する時は、ボール部分52はソケット22に対して回
動する。The fifteenth opening 38 has an oval shape. Dimension A of opening 38 is greater than dimension B. Dimension B of opening 38 is greater than the diameter of shank portion 54. Dimension A is significantly larger than the diameter of the shank portion 54 of the ball stud. Thus, shank portion 54 is limited to movement only along dimension A. As shank portion 54 reciprocates within path 56 along dimension A, ball portion 52 pivots relative to socket 22.
上部部材32と下部部材34とはクリンプ縁部によって
連結する。即ち、下部部材34は第2図に示す部分62
を有し、上部部材32のフランジ66上にクリンプする
。ソケット22に第1図に示す開口68を形成し、ボル
ト又はリベットを係合させてソケットを車両のシャシ−
に連結する。Upper member 32 and lower member 34 are connected by a crimp edge. That is, the lower member 34 has a portion 62 shown in FIG.
and is crimped onto the flange 66 of the top member 32. An opening 68 shown in FIG. 1 is formed in the socket 22, and a bolt or rivet is engaged to attach the socket to the vehicle chassis.
Connect to.
第2図に示すエラストマー材料72をソケット22とボ
ールスタッド24との間に介挿する。エラストマー材料
の特定の組成は既知であり1例えば上述の米国特許に記
載された材料とする。概括的にエラストマーとは任意の
ゴム又はゴム状捷料を称する。人造ゴム、天然ゴム、ネ
オブレン、ブチルゴム等を含む。An elastomeric material 72, shown in FIG. 2, is inserted between socket 22 and ball stud 24. The specific composition of elastomeric materials is known and includes, for example, the materials described in the above-mentioned US patents. Generally speaking, elastomer refers to any rubber or rubber-like material. Including artificial rubber, natural rubber, neorene, butyl rubber, etc.
製造間、ボールスタッド24とソケット22とは所要の
工具内に所定の関係に保持される。エラストマー材料7
2を液状で室50内に射出する。エラストマー材料72
はボール部分52を囲む。エラストマー材料72は弾性
層76と、スペース44内に突出する部分78とを有す
る。エラストマー材料72は更にある寸法だけシャンク
部分54に沿って延長してシールを形成する部分74を
有する。During manufacturing, ball stud 24 and socket 22 are held in a predetermined relationship within the required tooling. Elastomer material 7
2 is injected into the chamber 50 in liquid form. Elastomer material 72
surrounds the ball portion 52. Elastomeric material 72 has a resilient layer 76 and a portion 78 that projects into space 44 . Elastomeric material 72 further has a portion 74 extending along shank portion 54 by a certain dimension to form a seal.
エラストマー材料72の弾性層76はソケット22をボ
ールスタッド24に弾性的に相互連結する。ボールスタ
ッド24が第1図の開口38の寸法Aに沿ってソケット
に対して揺動すれば、第2図に示す弾性層76の一部は
ボールスタッド24とソケット22との間で圧縮される
。弾性層76が圧縮されれば、内部力が生じてボールス
タッド24に作用し、ボールスタッド24をソケット2
2に対して初期位置に戻す傾向となる。A resilient layer 76 of elastomeric material 72 resiliently interconnects socket 22 to ball stud 24. As ball stud 24 swings relative to the socket along dimension A of opening 38 in FIG. 1, a portion of elastic layer 76 shown in FIG. 2 is compressed between ball stud 24 and socket 22. . When the elastic layer 76 is compressed, an internal force is generated and acts on the ball stud 24, forcing the ball stud 24 into the socket 2.
2, it tends to return to the initial position.
弾性層76はボール部分52の比較的大きな面積を囲む
比較的均等な厚さのバンド部分77を有する。Resilient layer 76 has a relatively uniform thickness band portion 77 that surrounds a relatively large area of ball portion 52 .
バンド部分77はボールスタッド24の揺動間に負荷を
受け、比較的均等な厚さのため凡ての方向に負荷に均等
に反応する。バンド部分77は赤道53を囲み、赤道か
らボール部分52に沿って両方向にある寸法だけ長手方
向に延長する。弾性層76の開口38に近い部分74と
、開口38に反対の部分とはバンド部分77とは異なる
厚さである。Band portion 77 is loaded during rocking of ball stud 24 and responds to loading equally in all directions because of its relatively uniform thickness. Band portion 77 surrounds equator 53 and extends longitudinally from the equator along ball portion 52 by a dimension in both directions. A portion 74 of the elastic layer 76 near the opening 38 and a portion opposite the opening 38 have a different thickness than the band portion 77 .
第13図に示す突出部分78はバンド部分77に対して
円周方向の位置としスペース44内に延長する。The protruding portion 78 shown in FIG. 13 is located circumferentially relative to the band portion 77 and extends into the space 44.
これはエラストマー材料72をソケット22に機械的に
インターロックしてエラストマー材料のソケットに対す
る滑りを防ぐ。ソケット22に対するエラストマー材料
72の滑りの防止によって1弾性層76はボールスタッ
ド24の周囲にほぼ同じ力を作用してソケット22とボ
ールスタッド24との間の相対運動の凡ての方向につい
てボールスタッドを初期位置に戻す。弾性1i76の負
荷は第1図に示す長円のスロット38の寸法Aに沿う方
向に主として生じ。This mechanically interlocks the elastomeric material 72 to the socket 22 to prevent slippage of the elastomeric material relative to the socket. By preventing slippage of the elastomeric material 72 relative to the socket 22, the elastic layer 76 exerts approximately the same force around the ball stud 24 for all directions of relative movement between the socket 22 and the ball stud 24. Return to initial position. The elastic load 1i76 occurs primarily in the direction along dimension A of the oblong slot 38 shown in FIG.
スペース44は最小負荷を受ける部分内にある。突出部
分42はシャンク部分54の揺動する経路56の横外方
に離間する。このため、突出部分78がシャンク部分の
揺動に際して圧縮される傾向を防ぐ。Space 44 is within the least loaded portion. The protruding portions 42 are spaced laterally outwardly of the pivoting path 56 of the shank portion 54. This prevents the protruding portion 78 from becoming compressed upon rocking of the shank portion.
第12図に示す球面接手は円周部分A、B、Cを有する
。球面接手の垂直負荷は大部分は部分Bで生ずる。球面
接手の横負荷は主として部分へで生じ。The spherical hand shown in FIG. 12 has circumferential portions A, B, and C. The vertical load on the spherical hand occurs mostly in section B. The lateral load on the spherical hand occurs mainly on the part.
最小負荷は部分Cで生ずる。かくして、突出部分78を
含む容積44は部分C内の位置にある。The minimum load occurs in section C. Thus, the volume 44 containing the protruding portion 78 is located within portion C.
好適な例で、第13図に示す突出部分78は弾性層76
よりも比較的高い硬度値を有する材料で形成する。これ
によって、突出部分78は圧縮に対する抵抗が大きく、
過大トルクヒステレシスの問題を避は得る。第13図に
示す弾性層76と突出部分78とは好適な例で別のエラ
ストマー組成から成形する。In a preferred example, the protruding portion 78 shown in FIG.
It is made of a material with a relatively higher hardness value. This allows the protruding portion 78 to have greater resistance to compression;
The problem of excessive torque hysteresis is avoided. The elastic layer 76 and raised portions 78 shown in FIG. 13 are preferably formed from separate elastomer compositions.
両材料を共に射出し製造間に混合させ、材料間に遷移部
分82を形成させる。この遷移部分82は比較的薄いが
材料間の混合がない場合に形成される分離線に生ずる剪
断応力の形成を防ぐ。Both materials are mixed together during injection manufacturing to form a transition portion 82 between the materials. Although this transition portion 82 is relatively thin, it prevents the formation of shear stresses that would otherwise occur at the separation line where there was no intermixing between the materials.
突出部分78を形成する硬度の高い材料は球面接手20
の作動間に圧縮に抵抗するため良い機械的インターロッ
クとなる。第13図に示す突出部分78の位置は第1,
2図に示す突出部分78の位置と同様である。それ故、
突出部分78の相対硬度は球面接手20の作動間に圧縮
に抵抗し、この位置は突出部分を最小負荷とする。The material with high hardness forming the protruding portion 78 is the spherical grip 20.
It is a good mechanical interlock to resist compression during operation. The position of the protruding portion 78 shown in FIG.
This is the same position as the protruding portion 78 shown in FIG. Therefore,
The relative hardness of the protruding portion 78 resists compression during actuation of the spherical hand 20, and this position places minimal stress on the protruding portion.
第3図に示す球面接手102は車両の操舵リンクの部材
を相対運動可能に連結するために使用される。球面接手
102はソケット112.ボールスタッド114、両者
間に介挿したエラストマー材料116を有する。The spherical grip 102 shown in FIG. 3 is used to connect members of a vehicle steering link for relative movement. The spherical hand 102 is a socket 112. It has a ball stud 114 with an elastomeric material 116 interposed therebetween.
ソケット112はハウジング122.カバー124を有
する。ソケットハウジング122に環状に形成した肩部
126にカバー122が接触係合する。既知の通り、ソ
ケットハウジング122の縁部128をカバー124の
一部上にロール掛けしてカバーをソケットハウジングに
固着する。ハウジング122は円形開口130をカバー
122とは反対側に形成する。ハウジング122とカバ
ー124とは室156を画成する。The socket 112 is connected to the housing 122. It has a cover 124. The cover 122 contacts and engages a shoulder 126 formed in an annular shape on the socket housing 122 . As is known, edge 128 of socket housing 122 is rolled over a portion of cover 124 to secure the cover to the socket housing. Housing 122 defines a circular opening 130 on the side opposite cover 122 . Housing 122 and cover 124 define a chamber 156.
ボールスタッド114はボール部分132とシャンク部
分134とを有する。第4図に示す通り、ボール部分!
32は複数の凹部142をボール部分132の円周に離
間して形成する。ボール部分132は室156内に取付
けてソケット112に対して回動可能とする。シャンク
部分134は開口130を通って延長する。Ball stud 114 has a ball portion 132 and a shank portion 134. As shown in Figure 4, the ball part!
32 forms a plurality of recesses 142 spaced apart around the circumference of the ball portion 132. Ball portion 132 is mounted within chamber 156 and is rotatable relative to socket 112. A shank portion 134 extends through the aperture 130.
エラストマー材料116の一部152は複数の凹部14
2内に延長してエラストマー材料をボールスタッド11
4に機械的にインターロックする。エラストマー材料1
16とボールスタッド114のボール部分132との間
の機械的インターロックはエラストマー材料がボールス
タッドに対して滑るのを防止する。エラストマー材料1
16は比較的弾性層154を有し、ソケットハウジング
122の画成する室156に接触する。弾性N154は
弾性的にボールスタッド114をソケット112に相互
連結する。凹部142内に突出するエラストマー材料の
部分152は弾性層154よりも高い硬度を有し、上述
の突出部78と同様とする。A portion 152 of elastomeric material 116 has a plurality of recesses 14
2 by extending the elastomeric material into the ball stud 11
4 mechanically interlocked. Elastomer material 1
A mechanical interlock between ball portion 132 of ball stud 114 prevents the elastomeric material from slipping relative to the ball stud. Elastomer material 1
16 has a relatively resilient layer 154 that contacts a chamber 156 defined by socket housing 122 . Elasticity N154 resiliently interconnects ball stud 114 to socket 112. Portion 152 of elastomeric material that projects into recess 142 has a higher hardness than elastic layer 154 and is similar to protrusion 78 described above.
第5図に示す球面接手202はハウジング212.ボー
ルスタッド214.エラストマー材N 216 、カバ
ー218を有する。球面接手202は第6図に示す通り
エラストマー材料2】6とボールスタッド214との間
の機械的インターロックを行い1球面接手102と同様
である。球面接手202は更にエラストマー材料216
とソケットハウジング212との間、及びエラストマー
材料とカバー218との間の機械的インターロックを行
う。The spherical hand 202 shown in FIG. Ball stud 214. It has an elastomer material N 216 and a cover 218 . Spherical hand 202 is similar to single spherical hand 102, providing a mechanical interlock between the elastomeric material 2 and the ball stud 214 as shown in FIG. The spherical hand 202 further includes an elastomeric material 216.
and the socket housing 212 and between the elastomeric material and the cover 218.
カバーは開口232を有する。第7.8.9図はカバー
218の開口232の例示とした形状を示す。第5図に
示すエラストマー材料216の部分244は各開口23
2から突出してエラストマー層をカバー218に機械的
にインターロックする。機械的インターロックはエラス
トマー層がカバー218に対して滑るのを防ぐ。The cover has an opening 232. FIG. 7.8.9 shows an exemplary shape of the opening 232 in the cover 218. Portion 244 of elastomeric material 216 shown in FIG.
2 to mechanically interlock the elastomeric layer to the cover 218. The mechanical interlock prevents the elastomeric layer from sliding against the cover 218.
ソケットハウジング212は第6図に示す複数のスペー
ス234をソケットハウジングの画成する内周面に配置
する。スペース234はエラストマー材料216の一部
を受けてエラストマー材料をソケット212にインター
ロックする。機械的インターロックによって、エラスト
マー材料216がソケット212に対して滑るのを防ぐ
。スペース234はソケット内でボールスタッド214
から延長する夫々の突出部236に半径方向に一致する
。The socket housing 212 has a plurality of spaces 234 shown in FIG. 6 arranged on the inner circumferential surface defined by the socket housing. Space 234 receives a portion of elastomeric material 216 to interlock the elastomeric material to socket 212. The mechanical interlock prevents elastomeric material 216 from slipping relative to socket 212. The space 234 is located within the socket and the ball stud 214
radially coincident with respective protrusions 236 extending from.
開口232及びスペース234内に延長するエラストマ
ー材料の部分244は弾性層242よりは硬度の高い材
料製とする。部分244の相対硬度は球面接手202の
作動又は組立間の予荷重又は圧縮を防止する。かくして
1機械的インターロック特性を利用することによってエ
ラストマー材料のソケットへの接着の問題、過大トルク
ヒステレシスの問題を避けることができる。Portion 244 of elastomeric material extending into opening 232 and space 234 is made of a harder material than elastic layer 242. The relative hardness of portion 244 prevents preloading or compression during actuation or assembly of spherical hand 202. Thus, by utilizing one mechanical interlocking feature, problems of adhesion of the elastomeric material to the socket, and problems of excessive torque hysteresis can be avoided.
第10,11図は本発明の他の実施例を示す。球面接手
252はカバー254内の他の機械的インターロック特
性を有する。カバー254はカバー内にスベ−ス264
を画成する複数の部分262を有する。エラストマー材
料272の部分274はスペース264内に延長してエ
ラストマー材料をカバーとインターロックさせる。エラ
ストマー材料のスペース264内の延長部分274はソ
ケット282とボールスタッド284との間に介挿され
るエラストマー材料の弾性層よりも高い硬度とし、上述
の球面接手202と同様である。10 and 11 show other embodiments of the invention. Spherical hand 252 has other mechanical interlocking features within cover 254. The cover 254 has a base 264 inside the cover.
It has a plurality of portions 262 defining a . Portion 274 of elastomeric material 272 extends into space 264 to interlock the elastomeric material with the cover. The extension 274 within the space 264 of elastomeric material has a higher hardness than the resilient layer of elastomeric material interposed between the socket 282 and the ball stud 284 and is similar to the spherical hand 202 described above.
上述した通り1本発明の球面接手を数種の実施例につい
て説明した。ある実施例では、第5図に示す球面接手2
02のインターロック装置はエラストマー材料216が
ソケットハウジング212.ボールスタッド214.カ
バー218と機械的にインターロックする。エラストマ
ー材料216はソケットハウジング212をボールスタ
ッド214に弾性的に相互連結する弾性層242を有す
る。エラストマー材料216は更にボールスタッド21
4の凹部、ソケットハウジング212(第6図)、開口
232(第5図)の画成するスペース内に突出する部分
244を含む。突出部244を製造する材料は弾性層2
42よりも高い硬度を有する材料とし圧縮に抵抗する。As mentioned above, several embodiments of the spherical hand of the present invention have been described. In some embodiments, the spherical hand 2 shown in FIG.
02 interlock device has an elastomeric material 216 attached to the socket housing 212. Ball stud 214. Mechanically interlocks with cover 218. Elastomeric material 216 has a resilient layer 242 that resiliently interconnects socket housing 212 to ball stud 214. The elastomeric material 216 further includes the ball stud 21
4, socket housing 212 (FIG. 6), and a portion 244 that projects into the space defined by opening 232 (FIG. 5). The material for manufacturing the protrusion 244 is the elastic layer 2
The material has a hardness greater than 42 mm and resists compression.
突出部244はエラストマー材料216を機械的にイン
ターロックしてソケットハウジング212.ボールスタ
ッド214、カバー218に対するエラストマー材料の
滑りを防ぐ。本発明の変形として、上述の各実施例の機
械的インターロックを高い硬度の材料を使用し又は使用
せずに組合せることは容易である。Protrusion 244 mechanically interlocks elastomeric material 216 to socket housing 212 . Prevents slipping of the elastomeric material against the ball stud 214 and cover 218. As a variation of the invention, it is easy to combine the mechanical interlocks of the embodiments described above with or without the use of high hardness materials.
本発明を好適な実施例について説明した。本発明は各種
の変形が容易であり、実施例並びに図面は例示であって
発明を限定するものではない。The invention has been described in terms of preferred embodiments. The present invention can be easily modified in various ways, and the embodiments and drawings are illustrative and do not limit the invention.
第1図は本発明による球面接手の平面図、第2図は第1
図の2−2線に沿う断面図、第3図は本発明の他の実施
例による球面接手の縦断面図、第4図は第3図の4−4
線に沿う断面図、第5図は本発明の別の実施例による球
面接手の断面図、第6図は第5図の6−6線の沿う断面
図、第7−9図は第5図の球面接手の変形例の底面図、
第10図は本発明の他の実施例による球面接手の断面図
。
第11図は第10図の球面接手の底面図、第12図は第
1.2図の球面接手等の球面接手の負荷範囲を示す図、
第13図は本発明の他の特徴を示す球面接手の拡大断面
図である。
20、102.202.252. 、球面接手22、1
12,212,282. 、ソケット24、114,2
14,284.、ボールスタッド326.上部部分 3
4.、下部部分 380.開口421.突出部 523
.ボール部分 548.シャンク部分501.室 53
1.赤道
72.116,216,272.、エラストマー材料7
6、154,242. 、弾性層
78.152,244,274.、突出部(91隻≦レ
ノFIG. 1 is a plan view of the spherical hand according to the present invention, and FIG.
3 is a longitudinal sectional view of a spherical hand according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a sectional view taken along line 2-2 in the figure.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a spherical hand according to another embodiment of the present invention; FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 in FIG. 5; FIG. 7-9 is a cross-sectional view of FIG. Bottom view of a modified example of the spherical hand,
FIG. 10 is a sectional view of a spherical hand according to another embodiment of the present invention. Fig. 11 is a bottom view of the spherical hand in Fig. 10, Fig. 12 is a diagram showing the load range of the spherical hand such as the spherical hand in Fig. 1.2,
FIG. 13 is an enlarged sectional view of a spherical hand showing another feature of the present invention. 20, 102.202.252. , ball surface hand 22, 1
12,212,282. , socket 24, 114, 2
14,284. , ball stud 326. Upper part 3
4. , lower part 380. Opening 421. Projection 523
.. Ball part 548. Shank portion 501. Room 53
1. Equator 72.116, 216, 272. , elastomer material 7
6, 154, 242. , elastic layer 78.152, 244, 274. , protrusion (91 ships ≦ Reno
Claims (1)
とソケット接手であって、 一方の部材に連結され室と開口とを画成する面を有する
ソケットと、 他方の部材に連結されボール部分とこれから延長するシ
ャンク部分とを有するボールスタッドとを備え、ボール
部分を該室内に配置し、シャンク部分を開口から延長し
て回動可能とし、ボール部分に少なくとも1個の凹部を
画成する面を含み、ソケットとボールスタッドのボール
部分との間に取付けられ弾性的にボールスタッドをソケ
ットに相互連結してボールスタッドをソケットに対する
初期位置に押圧する弾性変形可能のエラストマー材料を
備え、 該エラストマー材料が該ボール部分の凹部内に突出して
エラストマー材料をボールスタッドに機械的にインター
ロックする少なくとも1個の部分を有することを特徴と
する球面接手。 2、特許請求の範囲第1項に記載の接手であって、前記
ボールスタッドがボールスタッドの外周を囲んで離間し
た複数の凹部を有し、凹部内にエラストマー材料の前記
部分が突出する球面接手。 3、特許請求の範囲第2項に記載の接手であって、前記
エラストマー材料がソケット内の室によって画成される
スペース内に突出してエラストマー材料をソケットに機
械的にインターロックしてエラストマー材料のソケット
に対する滑りを防ぐ他の部分を含む球面接手。 4、特許請求の範囲第3項に記載の接手であって、前記
ボール部分の凹部とソケットのスペース内に突出するエ
ラストマー材料の部分がエラストマー材料の他の部分に
比較して高い硬度とする球面接手。 5、負荷伝達部材を相対回動運動可能に連結するボール
とソケット接手であって、 一方の部材に連結され室と長円の開口とを画成する面を
有するソケットと、 他方の部材に連結されボール部分とこれから延長するシ
ャンク部分とを有するボールスタッドとを備え、ボール
部分を該室内に配置し、シャンク部分を長円の開口から
延長させ、シャンク部分をソケットの長円の開口の長手
実施例に沿った経路内を可動とし、 ボール部分に接着され弾性的にボールスタッドをソケッ
トに相互連結してボールスタッドをソケットに対する初
期位置に押圧する弾性変形可能のエラストマー層を備え
、 該エラストマー層が該ソケットによって画成されたスペ
ース内に突出してエラストマー層をソケットに機械的に
インターロックしてソケットに対するエラストマー層の
滑りを防ぐ部分を有し、ソケットによって画成されるス
ペースがシャンクの該長手軸線に沿う運動経路から横方
向に離間したスペースとすることを特徴とする球面接手
。 6、特許請求の範囲第5項に記載の接手であって、前記
ソケットによって画成されるスペース内に延長するエラ
ストマー層の部分がエラストマー材料の他の部分より高
い硬度とする球面接手。 7、負荷伝達部材を相対回動運動可能に連結するボール
とソケット接手であって、 一方の部材に連結され室と開口とを画成する面を有する
ソケットと、 他方の部材に連結されボール部分とこれから延長するシ
ャンク部分とを有するボールスタッドとを備え、ボール
部分を該室内に配置し、シャンク部分を開口から延長さ
せ、 ソケットとボールスタッドのボール部分との間に取付け
られ弾性的にボールスタッドをソケットに相互連結して
ボールスタッドをソケットに対する初期位置に押圧する
弾性変形可能のエラストマー層と、 ソケットに連結されたカバーとを備え、 カバーがエラストマー層の一部を受けてエラストマー層
をカバーに機械的にインターロックするインターロック
装置を有することを特徴とする球面接手。 8、特許請求の範囲第7項に記載の接手であって、前記
インターロック装置がエラストマー層を突出させる少な
くとも1個のスペースを画成するカバーの面である球面
接手。 9、特許請求の範囲第7項に記載の接手であって、前記
インターロック装置がエラストマー層を突出させる開口
を画成するカバーの面である球面接手。 10、特許請求の範囲第9項に記載の接手であって、前
記カバーの面が円形開口を画成する球面接手。 11、特許請求の範囲第9項に記載の接手であって、前
記カバーの面がX型開口を画成する球面接手。 12、特許請求の範囲第7項に記載の接手であって、前
記インターロック装置がエラストマー層を突出させる少
なくとも1個の開口を画成するカバーの面とする球面接
手。 13、特許請求の範囲第7項に記載の装置であって、前
記エラストマー層が室によって画成されるスペースとボ
ール部分によって画成されるスペース内に突出する部分
を有し、エラストマー層をソケットとボールスタッドに
機械的にインターロックしてエラストマー層のソケット
及びボールスタッドに対する動きを防ぐ球面接手。 14、特許請求の範囲第13項に記載の接手であって、
前記スペース内に突出してインターロック装置内に係合
するエラストマー層の部分がエラストマー層の他の部分
より比較的高い硬度である球面接手。 15、特許請求の範囲第7項に記載の接手であって、前
記インターロック装置内に係合するエラストマー層の部
分がエラストマー層の他の部分より比較的高い硬度とす
る球面接手。 16、ボールとソケット接手であって、 室と室に連通する開口とを画成する面を有するソケット
部材と、 ボール部分とボール部分から延長するシャンク部分とを
有するボールスタッド部材とを備え、ボール部分を室内
に配置し、シャンク部分を開口を通って延長させ、 ソケット部材とボール部材との間に配置してボールスタ
ッド部材をソケット部材内に弾性的相互連結する弾性部
分を有するエラストマー材料と、一方の部材に形成して
エラストマー材料の他の部分を受けてエラストマー材料
を該一方の部材に機械的にインターロックするインター
ロック装置とを備え、 インターロック装置内に係合するエラストマー材料の部
分が該弾性部分より高い硬度とすることを特徴とする球
面接手。 17、特許請求の範囲第16項に記載の接手であって、
前記インターロック装置がソケットの面によって画成さ
れたソケット部材の凹部とする球面接手。 18、特許請求の範囲第16項に記載の接手であって、
前記インターロック装置がボール部分の面によって画成
されたボール部分の凹部とする球面接手。 19、特許請求の範囲第16項に記載の接手であって、
前記エラストマー材料の弾性の小さい部分とエラストマ
ー材料の残部とが弾性部分と高い硬度の部分とが混合し
た遷移部によって結合する球面接手。 20、負荷伝達部材を相対回動運動可能に連結するボー
ルとソケット接手であって、 一方の部材に連結され室と開口とを画成する面を有する
ソケットと、 他方の部材に連結されボール部分とこれから延長するシ
ャンク部分とを有するボールスタッドとを備え、ボール
部分を該室内に配置し、シャンク部分を開口から延長し
て回動可能とし、ボール部分にボールスタッドの長手軸
線に直角の平面内にボール部分を囲んで延長する赤道を
有し、 該平面から両方向にボール部分に沿ってある長さだけ延
長させた比較的均等な厚さのバンド部分を有しソケット
とボール部分との間に配置してボールスタッドとソケッ
トを弾性的に相互連結してボールスタッドをソケットに
対する初期位置に押圧する弾性変形可能のエラストマー
材料と、エラストマー材料の少なくとも一部を受けバン
ド部分から円周方向に離間した位置としてエラストマー
材料をソケットに機械的にインターロックしてエラスト
マー材料のソケットに対する滑りを防ぐインターロック
装置とを備えることを特徴とする球面接手。 21、特許請求の範囲第20項に記載の接手であって、
前記インターロック装置内に係合するエラストマー材料
の部分はエラストマー材料の残部より高い硬度とする球
面接手。[Scope of Claims] 1. A ball and socket joint for connecting load transmission members for relative rotational movement, comprising: a socket connected to one member and having a surface defining a chamber and an opening; a ball stud connected to the member and having a ball portion and a shank portion extending therefrom, the ball portion being disposed within the chamber, the shank portion extending from the opening so as to be rotatable; an elastically deformable elastomeric material including a surface defining a recess and mounted between the socket and the ball portion of the ball stud to resiliently interconnect the ball stud to the socket and urge the ball stud to an initial position relative to the socket; A spherical hand comprising: wherein the elastomeric material has at least one portion protruding into a recess in the ball portion to mechanically interlock the elastomeric material to a ball stud. 2. The joint according to claim 1, wherein the ball stud has a plurality of spaced apart recesses surrounding the outer periphery of the ball stud, and the portion of the elastomeric material projects into the recesses. . 3. A coupling according to claim 2, wherein the elastomeric material protrudes into a space defined by a chamber in the socket to mechanically interlock the elastomeric material to the socket. A spherical hand that includes other parts to prevent slipping against the socket. 4. The joint according to claim 3, wherein the portion of the elastomeric material protruding into the space between the recess of the ball portion and the socket is a spherical surface having a higher hardness than other portions of the elastomeric material. Joint. 5. A ball and socket joint for connecting load transmission members for relative rotational movement, the socket having a surface connected to one member and defining a chamber and an oval opening, and connected to the other member. a ball stud having a ball portion and a shank portion extending therefrom, the ball portion being disposed within the chamber, the shank portion extending from the oval opening, and the shank portion extending longitudinally of the oval opening of the socket. an elastically deformable elastomer layer movable in an exemplary path and adhered to the ball portion to elastically interconnect the ball stud to the socket and urge the ball stud to an initial position relative to the socket; a portion projecting into the space defined by the socket to mechanically interlock the elastomer layer to the socket to prevent slippage of the elastomer layer relative to the socket, the space defined by the socket being aligned with the longitudinal axis of the shank; A spherical hand characterized by a space spaced laterally from a path of motion along. 6. A spherical joint according to claim 5, wherein the portion of the elastomeric layer extending into the space defined by the socket has a higher hardness than the other portion of the elastomeric material. 7. A ball and socket joint for connecting load transmitting members for relative rotational movement, comprising: a socket connected to one member and having a surface defining a chamber and an opening; and a ball portion connected to the other member. and a ball stud having a shank portion extending therefrom, the ball portion being disposed within the chamber, the shank portion extending from the opening, and the ball stud being mounted between the socket and the ball portion of the ball stud and resiliently extending therefrom. an elastically deformable elastomeric layer interconnecting the ball stud to the socket to urge the ball stud into an initial position relative to the socket, and a cover coupled to the socket, the cover receiving a portion of the elastomer layer and applying the elastomer layer to the cover. A spherical hand characterized by having an interlock device that mechanically interlocks. 8. A spherical joint according to claim 7, wherein the interlocking device is a surface of a cover defining at least one space from which an elastomer layer projects. 9. A spherical joint according to claim 7, wherein the interlocking device is a surface of a cover defining an opening through which an elastomer layer projects. 10. The joint according to claim 9, wherein the surface of the cover defines a circular opening. 11. The joint according to claim 9, wherein the surface of the cover defines an X-shaped opening. 12. A spherical joint according to claim 7, wherein the interlocking device is a surface of a cover defining at least one aperture through which the elastomeric layer protrudes. 13. The device of claim 7, wherein the elastomeric layer has a portion projecting into the space defined by the chamber and the space defined by the ball portion, the elastomeric layer being socketed. and a spherical hand that mechanically interlocks with the ball stud to prevent movement of the elastomer layer relative to the socket and ball stud. 14. The joint according to claim 13,
A spherical hand in which the portion of the elastomeric layer that protrudes into the space and engages within the interlocking device has a relatively higher hardness than other portions of the elastomeric layer. 15. A spherical joint according to claim 7, wherein the portion of the elastomer layer that engages within the interlock device has a relatively higher hardness than other portions of the elastomer layer. 16. A ball and socket joint comprising: a socket member having a surface defining a chamber and an opening communicating with the chamber; and a ball stud member having a ball portion and a shank portion extending from the ball portion; an elastomeric material having a resilient portion disposed within the chamber, the shank portion extending through the opening, and a resilient portion disposed between the socket member and the ball member to resiliently interconnect the ball stud member within the socket member; an interlock device formed in one member to receive the other portion of the elastomeric material to mechanically interlock the elastomeric material to the one member, the portion of the elastomeric material engaging within the interlock device; A spherical hand characterized by having a higher hardness than the elastic portion. 17. The joint according to claim 16,
A spherical hand in which the interlocking device is a recess in the socket member defined by the face of the socket. 18. The joint according to claim 16,
A spherical hand in which the interlocking device is a recess in the ball portion defined by a surface of the ball portion. 19. The joint according to claim 16,
A spherical hand in which the less elastic portion of the elastomeric material and the remainder of the elastomeric material are joined by a transition zone that is a mixture of elastic portions and higher hardness portions. 20. A ball and socket joint for connecting load transmission members for relative rotational movement, comprising: a socket connected to one member and having a surface defining a chamber and an opening; and a ball portion connected to the other member. and a ball stud having a shank portion extending therefrom, the ball portion being disposed within the chamber, the shank portion extending from the opening so as to be pivotable, the ball portion having a shank portion extending therefrom, the ball stud having a shank portion extending therefrom, the ball portion having a shank portion extending from the opening, and a ball stud having a shank portion extending therefrom. a band portion of relatively uniform thickness extending a length along the ball portion in both directions from said plane; an elastically deformable elastomeric material disposed to resiliently interconnect the ball stud and socket to urge the ball stud to an initial position relative to the socket; and at least a portion of the elastomeric material spaced circumferentially from the receiving band portion. and an interlock device for mechanically interlocking the elastomeric material with the socket to prevent slippage of the elastomeric material relative to the socket. 21. The joint according to claim 20,
A spherical grip in which the portion of the elastomeric material that engages within the interlock device has a higher hardness than the remainder of the elastomeric material.
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